คืนค่าการตั้งค่าทั้งหมด
คุณแน่ใจว่าต้องการคืนค่าการตั้งค่าทั้งหมด ?
ลำดับตอนที่ #2 : Unit 1 : Introduction to Biology (Part II)
Scientific Methods: วิธีการทางวิทยาศาสตร์
1. การสังเกต (observation) วิทยาศาสตร์ทุกแขนงเริ่มต้นด้วยการสังเกตปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นเสมอ
2. ปัญหา (Questions) เมื่อสังเกตแล้วจะทำให้มีปัญหาเกิดขึ้นตามมา
3. สมมติฐาน (Hypothesis) การตั้งสมมติฐานเป็นการคาดการณ์สิ่งที่จะเกิดขึ้นจากข้อมูล ที่ค้นคว้ามา หรือจาก ประสบการณ์เดิม อาจจะถูกหรือผิดก็ได้ จนกว่าจะได้ทำการทดลองนั้น
4. การทำนาย (Predictions) คาดคะเนเหตุการณ์ที่จะเกิดขึ้นก่อนการทดลอง
5. การทดลอง (Tests (experiments)) เพื่อเป็นการพิสูจน์สมมติฐานที่ตั้งขึ้นว่าถูกต้องหรือไม่ ขณะที่ทดลอง ต้องมีการเก็บข้อมูลด้วย เพื่อนำไปวิเคราะห์ผลด้วยเมื่อพิสูจน์สมมติฐานได้ว่ามีโอกาสเป็นความจริงมาก สมมติฐานนั้นก็จะกลายเป็น ทฤษฎีไป ซึ่งเราสามารถนำไปใช้เป็นหลัก ในการอธิบายหรือทำนายปรากฏการณ์ได้อย่างถูกต้อง
Microscope: กล้องจุลทรรศน์
กล้องจุลทรรศน์ "Microscope" มีรากศัพท์มาจากภาษากรีก "ไมครอน" (micron) หมายถึง ขนาดเล็ก และ "สโคปอส" (scopos) หมายถึง เป้าหมายหรือมุมมอง
กล้องจุลทรรศน์ เป็นทัศนูปกรณ์ที่มีความสำคัญต่อการศึกษาในวิชาชีววิทยา โดยจะขยายภาพสิ่งที่มองไม่เห็นด้วยตาเปล่าให้ใหญ่ขึ้น
§ Stereo Microscope (SM) : กล้องจุลทรรศน์เสตอริโอ
§ Light Microscope (LM) : กล้องจุลทรรศน์ใช้แสง
§ Electron Microscope (EM) : กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน
ประโยชน์ของกล้องจุลทรรศน์
1. ช่วยในการมองเห็นสิ่งมีชีวิตที่มีขนาดเล็กกว่าตาเราจะมองเห็น
2. ช่วยในการศึกษาหาข้อมูลหลักฐานทางชีววิทยา
หลักการการทำงานของกล้องจุลทรรศน์
กล้องจุลทรรศน์เป็นเครื่องมือที่ช่วยในการมองวัตถุที่มีขนาดเล็ก เป็นเครื่องช่วยตาในการศึกษาลักษณะโครงสร้างของเซลล์ให้ละเอียดยิ่งขึ้น ซึ่งกล้องจุลทรรศน์มีความสามารถขยาย (Magnification) ได้มากหรือน้อยขึ้นอยู่กับความสามารถในการแจกแจงรายละเอียด (Resolution / Resolving power) หมายถึง ความสามารถของกล้องจุลทรรศน์ในการแยกจุดสองจุดซึ่งอยู่ใกล้กันที่สุดให้มองเห็นแยกเป็นสองจุดได้ (Two points of discrimination) ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับ
- ความยาวคลื่นแสงที่ส่องผ่านเลนส์ ซึ่งถ้าแสงมีความยาวคลื่นที่สั้น จะช่วยเพิ่ม resolving power
- ความสามารถในการรวมแสงของเลนส์วัตถุ (numerical aperture of objective lens / NA)
โดยที่ค่า NA ยิ่งมากภาพที่ได้ก็จะยิ่งคมชัดมากขึ้นตาม
ส่วนประกอบของกล้องจุลทรรศน์
1. ลำกล้อง (Body tube) เป็นส่วนที่เชื่อมโยงอยู่ระหว่างเลนส์ใกล้ตากับเลนส์ใกล้วัตถุ มีหน้าป้องกันไม่ให้แสงจากภายนอกรบกวน
2. แขน (Arm) คือส่วนที่ทำหน้าที่ยึดระหว่างส่วนลำกล้องกับฐาน เป็นตำแหน่งที่จับเวลายกกล้อง
3. แท่นวางวัตถุ (Speciment stage) เป็นแท่นใช้วางแผ่นสไลด์ที่ต้องการศึกษา
4.ที่หนีบสไลด์ (Stage clip) ใช้หนีบสไลด์ให้ติดอยู่กับแท่นวางวัตถุ ในกล้องรุ่นใหม่จะมี Mechanical stage แทนเพื่อควบคุมการเลื่อนสไลด์ให้สะดวกขึ้น
5. ฐาน (Base) เป็นส่วนที่ใช้ในการตั้งกล้อง ทำหน้าที่รับน้ำหนักตัวกล้องทั้งหมด
6. กระจกเงา (Mirror) ทำหน้าที่สะท้อนแสงจากธรรมชาติหรือแสงจากหลอดไฟภายในห้องให้ส่องผ่านวัตถุโดยทั่วไปกระจกเงามี 2 ด้าน ด้านหนึ่งเป็นกระจกเงาเว้า อีกด้านเป็นกระจกเงาระนาบ สำหรับกล้องรุ่นใหม่จะใช้หลอดไฟเป็นแหล่งกำเนิดแสง ซึ่งสะดวกและชัดเจนกว่า
7. เลนส์รวมแสง (condenser) ทำหน้าที่รวมแสงให้เข้มขึ้นเพื่อส่งไปยังวัตถุที่ต้องการศึกษา
8. ไดอะแฟรม (diaphragm) อยู่ใต้เลนส์รวมแสงทำหน้าที่ปรับปริมาณแสงให้เข้าสู่เลนส์ในปริมาณที่ต้องการ
9. ปุ่มปรับภาพหยาบ (Coarse adjustment) ทำหน้าที่ปรับภาพโดยเปลี่ยนระยะโฟกัสของเลนส์ใกล้วัตถุ (เลื่อนลำกล้องหรือแท่นวางวัตถุขึ้นลง) เพื่อทำให้เห็นภาพชัดเจน
10. ปุ่มปรับภาพละเอียด (Fine adjustment) ทำหน้าที่ปรับภาพ ทำให้ได้ภาพที่ชัดเจนมากขึ้น
11. เลนส์ใกล้วัตถุ (Objective lens) จะติดอยู่กับจานหมุน (Revolving nose piece) ซึ่งจานหมุนนี้ทำหน้าที่ในการเปลี่ยนกำลังขยายของเลนส์ใกล้วัตถุ ตามปกติเลนส์ใกล้วัตถุมีกำลังขยาย 3-4 ระดับ คือ 4x 10x 40x 100x ภาพที่เกิดจากเลนส์ใกล้วัตถุเป็นภาพจริงหัวกลับ
12. เลนส์ใกล้ตา (Eye piece) เป็นเลนส์ที่อยู่บนสุดของลำกล้อง โดยทั่งไปมีกำลังขยาย 10x หรือ 15x ทำหน้าที่ขยายภาพที่ได้จากเลนส์ใกล้วัตถุให้มีขนาดใหญ่ขึ้น ทำให้เกิดภาพที่ตาผู้ศึกษาสามารถมองเห็นได้ โดยภาพที่ได้เป็นภาพเสมือนหัวกลับ
Stereo Microscope (SM)
Ø ใช้ศึกษาโครงสร้างภายนอก
Ø ไม่ต้องเตรียมวัตถุ สามารถดูได้ทันที
Ø ภาพที่ได้จะเป็นภาพเสมือนมีความชัดลึกและเป็นภาพสามมิติ
Ø เลนส์ใกล้วัตถุมีกำลังขยายต่ำ คือ น้อยกว่า 1 เท่า
Ø ใช้ศึกษาได้ทั้งวัตถุโปร่งแสงและวัตถุทึบแสง
Ø ระยะห่างจากเลนส์ใกล้วัตถุกับวัตถุที่ศึกษาอยู่ในช่วง 63-225 มิลลิเมตร
Light Microscope (LM)
Ø อาศัยเลนส์นูน 2 ตัว ในการเกิดภาพ คือ
- เลนส์ใกล้ตา (Eyepiece)
- เลนส์ใกล้วัตถุ (Objective lens
Ø แสงมาจากแหล่งกำเนิดแสง
- ปรับแสงโดยการใช้การเปิด-ปิดม่านปรับแสง (diaphragm)
- มีเลนส์รวมแสง (condenser) เป็นตัวปรับระนาบแสง
Ø ใช้ศึกษาวัตถุโปร่งแสง
ลักษณะของภาพที่เกิดจากกล้องจุลทรรศน์
§ ภาพที่ได้จะมีลักษณะ หัวกลับ , กลับซ้ายไปขวา
§ ภาพมีทิศทางแตกต่างกับวัตถุทั้ง2ทาง ดังนั้นการเลื่อนวัตถุไปทางใดทางหนึ่ง ภาพจะมีทิศทางตรงข้าม
กำลังขยายของเลนส์ใกล้วัตถุ
§ เลนส์ใกล้วัตถุจะมีกำลังขยายคือ 4X, 10X, 40X, 100X โดยวางอยู่บนแป้นสามารถหมุนปรับได้
| ขอบเขต | จำนวน | รายละเอียด | ความสว่าง |
LOW | กว้าง | แคบ | น้อย | สว่างมาก |
HIGH | แคบ | น้อย | มาก | สว่างน้อย |
*หลักการใช้ LM คือ เริ่มใช้จากหัว Low ก่อนค่อยไป High (ขอบเขตกว้างจะหาภาพง่าย)
กำลังขยายรวมของกล้อง (m) = กำลังขยายเลนส์ใกล้ตา X กำลังขยายเลนส์ใกล้วัตถุ
หลักการปรับภาพของกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง
§ ปัญหาที่เกิดจากการใช้กล้องจุลทรรศน์ใช้แสงคือ ภาพไม่ชัด มี 2 ปัญหาคือ
o แสงไม่เหมาะสม ให้ปรับ diaphragm
o ระยะโฟกัสไม่เหมาะสม ให้ปรับปุ่มปรับหยาบและละเอียด
§ หากภาพยังไม่ชัดเจนจะไม่มีการเปลี่ยนกำลังขยายของกล้องโดยเด็ดขาด
การเตรียม Slide
Ø เพื่อคงสภาพของเซลล์ไม่ให้เซลล์เหี่ยวหรือแตก โดยใช้ 0.9% NaCl
Ø เพื่อให้เห็นภาพชัดเจนขึ้นจะย้อมสี (Stain) โดยสีที่ใช้ย้อมขึ้นอยู่กับสิ่งที่ต้องการศึกษา เช่น
o H&E ย้อมเนื้อเยื่อทั่วไป
o Giemsa ย้อมโครโมโซม, ย้อมปรสิต
o Gram’s stain ย้อมแบคทีเรีย มีสีย้อม 2 ชนิด คือ
§ Crystal Violet (สีม่วง) ถ้าย้อมติดสีม่วงเรียกว่า Gram positive +
§ Safranin (สีแดง) ถ้าย้อมติดสีแดงเรียกว่า Gram negative -
o Wright stain ย้อมเซลล์เม็ดเลือด ไขกระดูก
o Acid fast stain ย้อมเชื้อวัณโรค
o Indian ink ย้อมเชื้อรา
o Iodine ย้อมปรสิต
Ø เมื่อย้อมเรียบร้อยก็นำ cover slit มาปิด
Electron Microscope (EM)
เป็นกล้องที่ใช้อิเล็กตรอนความถี่สูงให้การทำงานแทนแสง สามารถขยายได้ถึง 500,000 เท่า จนเห็นโมเลกุลที่อยู่ในโครงสร้างต่างๆได้เลย แต่ด้วยความสามารถขยายที่สูงราคาจึงสูงตาม
§ กล้องอิเล็กตรอนแบบส่องผ่าน (Transmission electron microscope) เรียกย่อว่า TEM
o เอิร์น รุสกา สร้างได้เป็นคนแรก เมื่อปี พ.ศ. 2475
o ใช้ในการศึกษาโครงสร้างภายในเซลล์โดยลำแสงอิเล็กตรอนจะส่องผ่าน ตัวอย่างที่ศึกษา
o ต้องมีการเตรียมแบบพิเศษและบางเป็นพิเศษด้วย
o ได้ภาพ 2 มิติ
§ กล้องอิเล็กตรอนแบบส่งกราด (Scanning electron microscope) เรียกย่อว่า SEM
o เอ็ม วอน เอนเดนนี สร้างสำเร็จเมื่อปี พ.ศ. 2481
o ใช้ศึกษาผิวของเซลล์หรือผิวของวัตถุที่นำมาศึกษา ลำแสงอิเล็กตรอนจะส่องกราดบนผิววัตถุ
o ได้ภาพซึ่งมีลักษณะเป็นภาพ 3 มิติ
ความคิดเห็น